Николай Басов биография: Николай Басов биография

Николай Басов биография
Николай Басов биография
Николай Басов биография

Биография Николай Геннадиевич Басов

Карьера: Физик

Дата рождения: 14 декабря 1922, знак зодиака стрелец

Место рождения: Усмань, Россия. Российская Федерация

Николай Басов – известный советский физик, родился 14 декабря 1922 года. Николай Басов является лауреатом Нобелевской премии по физике 1964 года. Научные работы Николая Басова были посвящены изучению квантовой электроники. На научных открытиях Николая Басова строилось создание и приминение мазеров и лазеров.

Русский физик Николай Геннадиевич Басов родился в деревне (сейчас городе) Усмань, вблизи Воронежа, в семье Геннадия Федоровича Басова и Зинаиды Андреевны Молчановой. Его папа, профессор Воронежского лесного института, специализировался на влиянии лесопосадок на подземные воды и поверхностный дренаж. Окончив школу в 1941 г., юный Б. пошел служить в Советскую Армию. Во время второй важный войны он прошел подготовку на ассистента врача в Куйбышевской военно-медицинской академии и был прикомандирован к Украинскому фронту.

После демобилизации в декабре 1945 г. Б. изучал теоретическую и экспериментальную физику в Московском инженерно-физическом институте. В 1948 г., за два года до окончания института, он стал вкалывать лаборантом в Физическом институте им. П.Н. Лебедева АН СССР в Москве. Получив диплом, он продолжал обучение под руководством М.А. Леонтовича и Александра Прохорова, защитив кандидатскую диссертацию (аналогичную магистерской диссертации) в 1953 г. Три года через он стал доктором физико-математических наук, защитив диссертацию, посвященную теоретическим и экспериментальным исследованиям молекулярного генератора, в котором в качестве активной среды использовался аммиак.

Основной принцип, лежащий в основе молекулярного генератора (нынче известного как мазер, по начальным буквам английского выражения, означающего микроволновое усиление с помощью стимулированного излучения), был в первый раз разъяснен Альбертом Эйнштейном в 1917 г. Исследуя взаимодействие между электромагнитным излучением и группой молекул в замкнутом пространстве, Эйнштейн вывел уравнение с тремя членами, содержащее нечто неожиданное. Эти члены описывали поглощение и испускание излучения молекулами. Специалисты по квантовой механике показали, что электромагнитное излучение состоит из дискретных единиц энергии, называемых фотонами, и что энергия каждого фотона пропорциональна частоте излучения. Точно так же энергия атомов и молекул, связанная с конфигурацией и движением их электронов, ограничена некоторыми дискретными значениями, или энергетическими уровнями. Множество энергетических уровней индивидуально для конкретного атома или молекулы. Фотоны, чья энергия равна разности двух энергетических уровней, могут поглощаться, и тогда атом или молекула переходят с больше низкого на больше рослый энергетический порядок. Некоторое время через они спонтанно сызнова возвращаются на больше невысокий порядок (не во что бы то ни стало на тот, с которого стартовали) и выделяют энергию, равную разности между прежним и новым уровнями, в виде фотона излучения.

Первые два члена в уравнении Эйнштейна связаны с уже известными процессами поглощения и спонтанного излучения. Третий член, открытый Эйнштейном, был связан с неизвестным тогда типом излучения. Это был переход с больше высокого на больше невысокий энергетический порядок, вызванный нетрудно наличием излучения подходящей частоты, чьи фотоны обладали энергией, равной разности между этими двумя уровнями. Поскольку данное излучение происходит не спонтанно, а провоцируется специальными обстоятельствами, оно было названо стимулированным (индуцированным) излучением. Хотя это было интересное явление, его полезность была совсем не очевидной. Физический закон, сформулированный австрийским физиком Людвигом Больцманом, показывал, что в состоянии равновесия больше высокие энергетические уровни заняты меньшим числом электронов, чем больше низкие. Поэтому в индуцированном излучении принимает участие сравнительно немного атомов.

Б. придумал схема, как применять индуцированное излучение, чтобы усилить поступающее излучение и сформировать молекулярный генератор. Чтобы достичь этого, ему пришлось заполучить состояние вещества с инверсной заселенностью энергетических уровней, увеличив цифра возбужденных молекул сравнительно числа молекул, находящихся в основном состоянии. Этого удалось достигнуть с помощью выделения возбужденных молекул, используя для этой цели неоднородные электрические и магнитные поля. Если вслед за тем этого облучить вещество излучением нужной частоты, чьи фотоны обладают энергией, равной разности между возбужденным и основным состояниями молекул, то возникает индуцированное излучение той же частоты, усиливающее подающий знак. Затем ему удалось сотворить генератор, направляя количество излучаемой энергии на то, чтобы пробудить больше молекул и принять ещё большую активизацию излучения. Полученный аппарат был не только усилителем, но и генератором излучения с частотой, верно определяемой энергетическими уровнями молекулы.

На Всесоюзной конференции по радиоспектроскопии в мае 1952 г. Б. и Прохоров предложили конструкцию молекулярного генератора, основанного на инверсной заселенности, идею которого они, и все-таки, не публиковали до октября 1954 г. В следующем году Б. и Прохоров опубликовали заметку о «трехуровневом методе». Согласно этой схеме, если атомы перевести из основного состояния на наиболее рослый из трех энергетических уровней, на промежуточном уровне окажется большее цифра молекул, чем на нижнем, и разрешено обрести индуцированное излучение с частотой, соответствующей разности энергий между двумя больше низкими уровнями.

Американский физик Чарлз Х. Таунс, работая независимо в том же направлении в Колумбийском университете, создал работающий мазер (он с коллегами и придумал тот самый термин) в 1953 г., как раз за десять месяцев до того, как Б. и Прохоров опубликовали свою первую работу по молекулярным генераторам. Таунс использовал резонансную полость, заполненную возбужденными молекулами аммиака и добился невероятного усиления микроволн с частотой в 24000 мегагерц. В 1960 г. америкосский физик Теодор Меймен, работая в компании «Хьюз эйркрафт», построил агрегат, основанный на трехуровневом принципе, для усиления и генерирования красного света. Резонансная полость Меймена представляла собой долгий кристалл синтетического рубина с зеркальными концами; возбуждающее излучение получалось при вспышках окружающей рубин спиральной трубки, заполненной ксеноном (аналогичной неоновой трубке). Прибор Меймена стал известен как лазер – наименование, образованное от начальных букв английского выражения, означающего световое усиление с помощью индуцированного излучения.

«За фундаментальную работу в области квантовой электроники, которая привела к созданию генераторов и усилителей, основанных на лазерно-мазерном принципе», Б. поделил в 1964 г. Нобелевскую премию по физике с Прохоровым и Таунсом. Два советских физика уже получили к тому времени за свою работу Ленинскую премию в 1959 г.

Б. написал единственный и в соавторстве немного сотен статей по мазерам и лазерам. Его работы по лазерам восходят к 1957 г., когда он с коллегами начал их разработку и конструирование. Они последовательно разработали море типов лазеров, основанных на кристаллах, полупроводниках, газах, различных комбинациях химических элементов, а кроме того лазеров многоканальных и мощных короткоимпульсных. Б., помимо того, первым продемонстрировал действо лазера в ультрафиолетовой области электромагнитного спектра. В дополнение к своим фундаментальным исследованиям по инверсной заселенности в полупроводниках и по переходным процессам в различных молекулярных системах он уделял существенное участливость практическим приложениям лазера, в особенности возможности его использования в термоядерном синтезе.

С 1958 по 1972 г. Б. был заместителем директора в институте им. П.Н. Лебедева, а с 1973 по 1989 г. – его директором. В этом же институте он возглавляет лабораторию радиофизики с момента ее создания в 1963 г. С этого года он ещё профессор Московского инженерно-физического института.

В 1950 г. Б. женился на Ксении Тихоновне Назаровой, физике из МИФИ. У них два сына.

Кроме Нобелевской премии, Б. получил звание дважды Героя Социалистического Труда (1969, 1982), награжден золотой медалью Чехословацкой академии наук (1975). Он был избран членом-корреспондентом АН СССР (1962), действительным членом (1966) и членом Президиума АН (1967). Он состоит членом многих других академий наук, охватывая академии Польши, Чехословакии, Болгарии и Франции; он ещё является членом Германской академии естествоиспытателей «Леопольдина», Шведской королевской академии инженерных наук и Американского оптического общества. Басов является вице-председателем исполнительного совета Всемирной федерации научных работников и президентом Всесоюзного общества «Знание». Он является членом Советского комитета защиты мира и Всемирного Совета Мира, а кроме того главным редактором научно-популярных журналов «Природа» и «Квант». Был избран в Верховный Совет в 1974 г., был членом его Президиума в 1982 г.

Author: maksim5o

Добавить комментарий